高中物理电势能和电势人教版选修3-1

如果放在电场中的不是正 电荷而是负电荷,情况又是怎么 样?
二.电势能
1. 定义: 电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量
WAB = EPA - EPB
3. 电荷在某点的电势能,等于静电力把它 从该点移动到零势能位置时电场力所做的功. (通常把离场源无限远处或大地表面的 电势能规定为零)
3、下列说法中正确的是：（BC ） A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B、沿着电场线的方向电势一定越来越低 C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等 ，方向相同 D、匀强电场中，各点的电势一定相等
4.有一个电量q=-3×10-6C的点电荷，从某 电场中的A点移动到B点，电荷克服电场 力何做了6×10-4J的功，从B点移至C点， 电场力对电荷做了9×10-4J的功，设B点 为零电势，求：A、C两点的电势和该电 荷在A、C两点的电势能。
A
沿 折 线AMB
E B q F
B
q ө A
甲
F M
A M
M B
W1=qE · |AM| W2=0
所以：全过程做功 W=W1+W2=q E· |AM|
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB
E
M
乙
W = q E·|AM|
由以上的推导我们发现了什么?
一.静电力做功的特点
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
EPA 4 10 5 A V 20V 6 q 2 10
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
思考电势高低判断方法？ 1.电场线法 2.计算法
练习. 如图所示,在同一条电场线上有A . B 6 .C 三点,将 q 6 10 c 的点电荷由A点移 动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能 变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场 力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?
E
+ F
电荷做加速运动,一段时间后获 得一定的速度,试探电荷的动能增加.
试探正电荷q在电场强度 为E的匀强电场中沿几条不同 路径从A点移动到B点,静电力 对电荷做功分别为多少?
A
沿直线
E B q
B
F
M 甲
өຫໍສະໝຸດ Baidu
A
W=F cosθ ·|AB|=q E ·|AM|
达标训练 1.一个点电荷，从静电场的a点移到b点，其电 势变化为零，则（ D ） A.a、b两点场强一定相等 B. 该点电荷一定沿等势面移动 C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是 垂直的 D.a、b两点的电势一定相等
2.如图四所示，为电场中心一条电场线，一个 点电荷由静止开始，只在电场力作用下，从A 点移到B点，下面论述正确的是（ B ） A.A处场强大于B处场强； B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能； C.点电荷带负电； D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化? 2.如何确定电场中某点的电势? 3.电势为负数时,负号表示方向吗?
例3. 将一电量为 q 2 10 6 c 的点电 荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电 场力做 功 10 5 J ,求A点的电势. 4 解: 设场外一点P的电势为 p 0
在匀强电场中移动电荷时,静电力做 的功与电荷的起始位置和终止位置有关, 但与电荷经过的路径无关. 推广:非匀强电场也适用. W=Eqd (适合匀强电场，d为沿电 场线方向距离)
二.电势能
1. 定义: 电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。 思考
重力做功与重力势能的关系?
重力做功与重力势能的关系 重力做的功等于重力势能的减少量.
E PA ELCOS θ q
比值与试探电荷无关，反应电厂本身的性质。
三. 电势
1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与
它的电荷量的比值（标量）
2. 公式:
EP q
带符号运算
不能说Ф与q成反比，与EP成正比
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
EP 2、关于公式 q 可知：（ CD ） A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具 有的电势能成正比 B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的 电荷量成反比 C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷 ，电荷的正负及电荷量的大小无关 D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能 也不同，但电势能与电荷量的比值保持不 变
A
A 5V
C
C 2V
B
B 0
四.等势面
1.定义：电场中电势相同的个点构成的面 认识几种等势面
2.特点
（1）等势面与电场线处处垂直
（2）电场线由电势高的等势面指向电势 低的等势面 （3）匀强电场中等差等势面间距相等
小结
1.电场力做功特点，匀强电场电场力做功计算 2.电势能和电场力做功与电势能变化关系。 3.电势的计算（相对性）
例1. 如图,在场强 E 10 3 N C的匀强电场 中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m, 电场力做功为多少?电势能如何变化?
A B
E
F
q 即电势能减少 10 3 J 沿电场线方向电势逐点降低。
讨论电势能与电荷的比值?
A
+
L
E
取O点的电势能为零, 则:
θ
O
EPA = q E L COSθ
WG = EP1 - EP2 = -ΔEP
1. 重力做正功,重力势能减少.
2. 重力做负功,即物体克服重力做功, 重力势能增加.
电场力做功与电势能的关系
E E v v
A A B
+
B
+
正电荷从A点移到B 点时,静电力做正功,电荷 的电势能减少.
正电荷从B点移到A 点时,静电力做负功,即电 荷克服静电力做功,电荷 的电势能增加.